CN105619410A - 一种搬运机器人及自动搬运系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种搬运机器人及自动搬运系统，其技术方案是：它包括主控模块1、驱动模块2、行进模块3、磁导航传感器模块4、地标传感器模块5、安全警示模块6、操作显示模块7、外部扩展模块8、电源模块9、引导磁条11、S极地标磁条12、N极地标磁条13。本发明采用先进的自动化控制技术、磁导航技术，实现了搬运机器人的按照预定路线的自动运行，实现了多台搬运机器人的无线联网协同工作，具有成本低、扩展性好，通讯接口多，编程功能强大等特点，大大提高了工作效率。

Description

一种搬运机器人及自动搬运系统

技术领域

本发明属于自动化控制领域，特别涉及一种搬运机器人及自动搬运系统。

背景技术

随着物流、柔性装配线、加工线的发展，对自动化的要求越来越高，对各种机器人的需求越来越旺盛，自动搬运机器人的作用越来越明显，与传统的传送辊道或传送带相比，自动搬运机器人输送路线具有施工简单、路径灵活，不占用空间、较好的移动性、柔性等优点，大大节约了人力成本、提高了生产效率。目前的很多自动搬运机器人采用磁导航传感器采集轨道信号传送给电机驱动器，使电机能够沿着轨道行驶，传统的方法是采用PLC作为控制系统，发送指令给驱动器，控制搬运机器人的方向、速度以及是否走岔道等运行方式，用PLC作为控制系统具有成本高、控制功能实现困难、外设接口少、编程能力差等缺点，针对PLC作为控制器的缺点，本发明采用探索者STM32F4开发板作为主控板，STM32F4开发板成本低，外设拥有无线网络接口、232接口、485接口、CAN总线接口等丰富的外设接口，能够实现与多个外设模块进行通讯，并可以实现几台搬运机器人的无线联网、协同工作，I/O多，编程能力强，能够实现更多更复杂的控制要求，因此采用STM32F4开发板作为核心主控板的自动搬运机器人成本降低，同时能够实现更多更复杂的控制功能。

发明内容

本发明的目的是：提供一种搬运机器人及自动搬运系统，降低成本，并实现多台设备的无线互联，大大提高工作效率。

本发明的技术方案是：一种搬运机器人，它包括：主控模块1、驱动模块2、行进模块3、磁导航传感器模块4、地标传感器模块5、安全警示模块6、操作显示模块7、外部扩展模块8、电源模块9；

所述主控模块1用于接收所述磁导航传感器模块4传送的搬运机器人偏离外界磁条的状态，接收所述地标传感器模块5传送的拐弯、岔道、出站等运行线路信息，接收安全警示模块6传送的障碍物、地陷等道路安全警示信息，接收所述操作模块7传送的搬运机器人预定路线、行进方向、行进速度等设置信息，接收外部扩展模块8传送的无线通信信息、操作软件安装升级、多台搬运机器人的无线联网和协同工作，向所述驱动模块2发送行进、停止、方向、速度指令，向所述行进模块2发送转弯指令；

所述驱动模块2用于驱动行进模块运行，控制移动机器人在外界磁条上的运行方向和速度；

所述行进模块3包括电机、行驶轮、导向轮，所述电机在所述驱动模块2的控制下正向或反向转动，所述行驶轮在所述电机的带动下行进，所述导向轮在所述主控模块1的控制下调整行进方向；

所述磁导航传感器模块4用于采集外界磁条的磁场分布信息，根据外界磁条的位置，向所述主控模块1传送搬运机器人偏离外界磁条的状态，直至外界磁条位于搬运机器人正下方，与预定行进路线一致；

所述地标传感器模块5用于采集外界磁条的转弯、岔道、停止等地标信息，并将采集的信息传送给所述主控制模块1；

所述安全警示模块6用于采集外界磁条的方向、终止信息，探测运行方向障碍物、道路地陷信息，并将采集的信息传送给所述主控制模块1；

操作显示模块7用于设置搬运机器人预定路线、行进方向、行进速度，并通过GPS定位和预植地图，显示搬运机器人的运行状态，语音通播搬运机器人运行状态；

外部扩展模块8用于与外围设备的无线连接，操作软件安装升级、多台搬运机器人的无线联网和协同工作；

电源模块9用于为搬运机器人提供各种电源。

更进一步，所述磁导航传感器模块4和所述地标传感器模块5为多个，相互组合后，构建复杂的搬运机器人运行方式。

更进一步，所述驱动模块采用直流无刷电机驱动器。

更进一步，所述主控模块1采用STM32F4主控板。

更进一步，所述磁导航传感器模块4采用CNS-MGS-08型号磁导航传感器。

更进一步，所述地标传感器模块5采用CNG-MDS-01地标传感器。

一种使用上述搬运机器人的自动搬运系统，还包括：引导磁条11、S极地标磁条12、N极地标磁条13；

所述多台搬运机器人之间通过无线联网，协同工作；

所述引导磁条11用于与所述磁导航模块4配合，完成对搬运机器人的自动导航；

所述S极地标磁条12、所述N极地标磁条13与所述地标传感器模块5配合，完成搬运机器人的拐弯、岔道、出站等。

本发明采用先进的自动化控制技术、磁导航技术，实现了搬运机器人的按照预定路线的自动运行，具有成本低、扩展性好，通讯接口多，编程功能强大等特点，大大提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明搬运机器人组成框图；

图2为本发明自动搬运系统行使示意图。

具体实施方式

实施例1：参加图1，一种搬运机器人，它包括：主控模块1、驱动模块2、行进模块3、磁导航传感器模块4、地标传感器模块5、安全警示模块6、操作显示模块7、外部扩展模块8、电源模块9；

所述主控模块1用于接收所述磁导航传感器模块4传送的搬运机器人偏离外界磁条的状态，接收所述地标传感器模块5传送的拐弯、岔道、出站等运行线路信息，接收安全警示模块6传送的障碍物、地陷等道路安全警示信息，接收所述操作模块7传送的搬运机器人预定路线、行进方向、行进速度等设置信息，接收外部扩展模块8传送的无线通信信息、操作软件安装升级、多台搬运机器人的无线联网和协同工作，向所述驱动模块2发送行进、停止、方向、速度指令，向所述行进模块2发送转弯指令；

所述驱动模块2用于驱动行进模块运行，控制移动机器人在外界磁条上的运行方向和速度；

所述行进模块3包括电机、行驶轮、导向轮，所述电机在所述驱动模块2的控制下正向或反向转动，所述行驶轮在所述电机的带动下行进，所述导向轮在所述主控模块1的控制下调整行进方向；

所述磁导航传感器模块4用于采集外界磁条的磁场分布信息，根据外界磁条的位置，向所述主控模块1传送搬运机器人偏离外界磁条的状态，直至外界磁条位于搬运机器人正下方，与预定行进路线一致；

所述地标传感器模块5用于采集外界磁条的转弯、岔道、停止等地标信息，并将采集的信息传送给所述主控制模块1；

所述安全警示模块6用于采集外界磁条的方向、终止信息，探测运行方向障碍物、道路地陷信息，并将采集的信息传送给所述主控制模块1；

操作显示模块7用于设置搬运机器人预定路线、行进方向、行进速度，并通过GPS定位和预植地图，显示搬运机器人的运行状态，语音通播搬运机器人运行状态；

外部扩展模块8用于与外围设备的无线连接，操作软件安装升级、多台搬运机器人的无线联网和协同工作；

电源模块9用于为搬运机器人提供各种电源。

所述磁导航传感器模块4和所述地标传感器模块5为多个，相互组合后，构建复杂的搬运机器人运行方式。

所述驱动模块采用直流无刷电机驱动器。

所述主控模块1采用STM32F4主控板。

所述磁导航传感器模块4采用CNS-MGS-08型号磁导航传感器。

所述地标传感器模块5采用CNG-MDS-01地标传感器。

实施例2：参加图1和图2，一种使用上述搬运机器人的自动搬运系统，其特征在于，还包括：引导磁条11、S极地标磁条12、N极地标磁条13；

所述多台搬运机器人之间通过无线联网，协同工作；

所述引导磁条11用于与所述磁导航模块4配合，完成对搬运机器人的自动导航；

所述S极地标磁条12、所述N极地标磁条13与所述地标传感器模块5配合，完成搬运机器人的拐弯、岔道、出站等。

Claims (7)

1.一种搬运机器人，其特征在于，它包括：主控模块1、驱动模块2、行进模块3、磁导航传感器模块4、地标传感器模块5、安全警示模块6、操作显示模块7、外部扩展模块8、电源模块9；

所述主控模块1用于接收所述磁导航传感器模块4传送的搬运机器人偏离外界磁条的状态，接收所述地标传感器模块5传送的拐弯、岔道、出站等运行线路信息，接收安全警示模块6传送的障碍物、地陷等道路安全警示信息，接收所述操作模块7传送的搬运机器人预定路线、行进方向、行进速度等设置信息，接收外部扩展模块8传送的无线通信信息、操作软件安装升级、多台搬运机器人的无线联网和协同工作，向所述驱动模块2发送行进、停止、方向、速度指令，向所述行进模块2发送转弯指令；

所述驱动模块2用于驱动行进模块运行，控制移动机器人在外界磁条上的运行方向和速度；

所述行进模块3包括电机、行驶轮、导向轮，所述电机在所述驱动模块2的控制下正向或反向转动，所述行驶轮在所述电机的带动下行进，所述导向轮在所述主控模块1的控制下调整行进方向；

所述磁导航传感器模块4用于采集外界磁条的磁场分布信息，根据外界磁条的位置，向所述主控模块1传送搬运机器人偏离外界磁条的状态，直至外界磁条位于搬运机器人正下方，与预定行进路线一致；

所述地标传感器模块5用于采集外界磁条的转弯、岔道、停止等地标信息，并将采集的信息传送给所述主控制模块1；

所述安全警示模块6用于采集外界磁条的方向、终止信息，探测运行方向障碍物、道路地陷信息，并将采集的信息传送给所述主控制模块1；

操作显示模块7用于设置搬运机器人预定路线、行进方向、行进速度，并通过GPS定位和预植地图，显示搬运机器人的运行状态，语音通播搬运机器人运行状态；

外部扩展模块8用于与外围设备的无线连接，操作软件安装升级、多台搬运机器人的无线联网和协同工作；

电源模块9用于为搬运机器人提供各种电源。

2.如权利要求1所述一种搬运机器人，其特征在于：所述磁导航传感器模块4和所述地标传感器模块5为多个，相互组合后，构建复杂的搬运机器人运行方式。

3.如权利要求1所述一种搬运机器人，其特征在于：所述驱动模块采用直流无刷电机驱动器。

4.如权利要求1所述一种搬运机器人，其特征在于：所述主控模块1采用STM32F4主控板。

5.如权利要求1所述一种搬运机器人，其特征在于：所述磁导航传感器模块4采用CNS-MGS-08型号磁导航传感器。

6.如权利要求1所述一种搬运机器人，其特征在于：所述地标传感器模块5采用CNG-MDS-01地标传感器。

7.一种使用权利要求1所述多台搬运机器人的自动搬运系统，其特征在于，还包括：引导磁条11、S极地标磁条12、N极地标磁条13；

所述多台搬运机器人之间通过无线联网，协同工作；

所述引导磁条11用于与所述磁导航模块4配合，完成对搬运机器人的自动导航；

所述S极地标磁条12、所述N极地标磁条13与所述地标传感器模块5配合，完成搬运机器人的拐弯、岔道、出站等。